苯的烷基化反應(yīng)制造技術(shù)

一種制備烷基苯的方法，該方法包括：輸送C1到C6醇和苯到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)和一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)。在催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中同時(shí)進(jìn)行：一部分醇和苯在高反應(yīng)區(qū)反應(yīng)生成混合物，其中含有水、烷基苯、烷基醚、未反應(yīng)的醇、未反應(yīng)的苯以及包括二烷基苯在內(nèi)的多烷基化產(chǎn)物；一部分多烷基化產(chǎn)物與苯在低反應(yīng)區(qū)反應(yīng)形成更多的烷基苯；并且對反應(yīng)混合物進(jìn)行分餾；從催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中回收頂餾分，其中包括苯、未反應(yīng)的醇、水和烷基醚；從催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中回收底餾分，其中包括苯、烷基苯和多烷基化產(chǎn)物。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)主要涉及烷基苯的制備方法，其中包括乙基苯和枯烯。
技術(shù)介紹
目前乙基苯和枯烯是通過苯分別與烯烴，也就是乙烯或丙烯在酸催化作用下反應(yīng)制備。最近，苯烷基化過程采用相應(yīng)的醇類作為烷基化試劑。枯烯，也叫異丙基苯，可用作制備苯酚、丙酮以及甲基苯乙烯。乙基苯可用作制備苯乙烯。烷基取代的芳烴還可用作高辛烷值的運(yùn)輸燃料。已經(jīng)有多種烷基芳烴制備的方法被報(bào)道。現(xiàn)有制備乙基苯和枯烯的方法在獲得想要的單烷基化產(chǎn)物的同時(shí)也免不了會產(chǎn)生多烷基化產(chǎn)物。因此通常會把多烷基化產(chǎn)物與苯進(jìn)行烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)以產(chǎn)生更多的單烷基苯，烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)一般是把多烷基化產(chǎn)物回流到烷基化反應(yīng)器中或?qū)⒍嗤榛a(chǎn)物輸送到另外的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器中去進(jìn)行。但是，這些程序需要額外的分離處理裝置或者獨(dú)立的烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器，這會顯著增加程·序的復(fù)雜性，部件的數(shù)量，操作的步驟以及成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，通過整合蒸餾、催化烷基化反應(yīng)和催化烷基轉(zhuǎn)移反應(yīng)體系，可以改進(jìn)苯和醇的烷基化反應(yīng)過程。例如，催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)可以用于乙醇和苯合成苯乙烯的反應(yīng)。苯可以與回流液體混合并被帶到蒸餾塔頂。新鮮的乙醇、未反應(yīng)的乙醇、副產(chǎn)物乙醚(也是一種烷基化試劑)以及可能產(chǎn)生的部分回收的苯和多烷基化苯可以被輸送到位于塔上部的烷基化催化劑以及塔下部的烷基轉(zhuǎn)移催化劑之間。這樣，蒸餾、烷基化和烷基轉(zhuǎn)移化這三個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)就可以統(tǒng)一到一個(gè)反應(yīng)塔中，以此減少至少一個(gè)在制備乙基苯常規(guī)過程中使用的主要反應(yīng)器。枯烯和其他烷基苯也可以采用類似方式使用相應(yīng)醇類制備。一方面，本專利技術(shù)涉及有關(guān)烷基苯的制備方法，該方法包括:將C1-C6醇和苯輸送到催化蒸餾反應(yīng)系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)以及一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(其與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng):一部分醇和苯在高反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)形成反應(yīng)混合物，其中含有水、烷基苯、烷基醚、未反應(yīng)的醇、未反應(yīng)的苯以及多烷基化物包括二烷基苯；一部分多烷基化物和苯在低反應(yīng)區(qū)反應(yīng)形成更多的烷基苯；然后將反應(yīng)混合物分餾；回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔頂餾分，包含苯、未反應(yīng)的醇、水和烷基醚，回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的底餾分，包含苯、烷基苯和多烷基化物。另一方面，本專利技術(shù)涉及有關(guān)乙基苯的制備方法，該方法包括:將乙醇和苯輸送到催化蒸餾系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)以及一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(其與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng):一部分乙醇和苯在高反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)形成反應(yīng)混合物，其中含有水、乙基苯、乙醚、未反應(yīng)的乙醇、未反應(yīng)的苯以及多燒基化物包括二乙基苯；一部分多燒基化物和苯在低反應(yīng)區(qū)反應(yīng)形成更多的乙基苯；然后將反應(yīng)混合物分餾；回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔頂餾分，包含苯、乙醇、水和乙醚，回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的底餾分，包含苯、乙基苯和多烷基化物；將塔頂餾分濃縮和相分離形成含有苯的第一液體餾分以及含有水、乙醇和乙醚的第二液體餾分；將催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔底餾分在第一蒸餾塔中分離，回收含有苯的塔頂餾分以及含有乙基苯和多烷基化物的塔底餾分；將至少一部分第一液體餾分輸送到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中回流；將第二液體餾分在第二蒸餾塔中分離，回收含有乙醇和乙醚的塔頂餾分以及含有水的塔底餾分；將乙醇和至少一部分來自第二蒸餾塔的塔頂餾分輸送到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)的高反應(yīng)區(qū)與低反應(yīng)區(qū)中間。另一方面，本專利技術(shù)涉及有關(guān)枯烯的制備方法，該方法包括:將異丙醇和苯輸送到催化蒸餾系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)以及一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(其與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)，在這個(gè)催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中同時(shí)發(fā)生以下反應(yīng):一部分異丙醇和苯在高反應(yīng)區(qū)中反應(yīng)形成反應(yīng)混合物，其中含有水、異丙基苯、異丙基醚、未反應(yīng)的異丙醇、未反應(yīng)的苯以及多烷基化物包括二異丙基苯；一部分多烷基化物和苯在低反應(yīng)區(qū)反應(yīng)形成更多的異丙基苯；然后將反應(yīng)混合物分餾；回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔頂餾分，包含苯、異丙醇、水和異丙基醚，回收催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的底餾分，包含苯、異丙基苯和多烷基化物；將塔頂餾分濃縮和相分離形成含有苯的第一液體餾分以及含有水、異丙醇和異丙基醚的第二液體餾分；將催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中的塔底餾分在第一蒸餾塔中分離，回收含有苯的塔頂餾分以及含有異丙基苯和多烷基化物的塔底餾分；將至少一部分第一液體餾分輸送到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中回流；將第二液體餾分在第二蒸餾塔中分離，回收含有異丙醇和異丙基醚的塔頂餾分以及含有水的塔底餾分；將異丙醇和至少一部分來自第二蒸餾塔的塔頂餾分輸送到催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)的高反應(yīng)區(qū)與低反應(yīng)區(qū)中間。本專利技術(shù)的其他方面和優(yōu)勢將在以下描述以及附加的權(quán)利要求中說明。附圖說明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例簡化的苯烷基化的工藝流程圖。圖2是根據(jù)本 專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例簡化的苯烷基化的工藝流程圖。圖3是根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例簡化的苯烷基化的部分工藝流程圖。圖4是根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例簡化的苯烷基化的工藝流程圖。圖5是根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例簡化的苯烷基化的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式在本申請的范圍里，“催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)”表示一種儀器，其中催化反應(yīng)和產(chǎn)物分離至少局部同時(shí)進(jìn)行。該儀器包含一個(gè)傳統(tǒng)的催化蒸餾塔反應(yīng)器，在沸點(diǎn)條件下反應(yīng)和蒸餾在里面可以同時(shí)進(jìn)行，或者蒸餾柱與至少一個(gè)側(cè)反應(yīng)器有效連接，蒸餾塔內(nèi)的側(cè)餾分可作為側(cè)反應(yīng)器的原料，同時(shí)反應(yīng)后的產(chǎn)物又流回到蒸餾塔內(nèi)，這個(gè)側(cè)反應(yīng)器相當(dāng)于一個(gè)液相反應(yīng)器、氣相反應(yīng)器或者沸點(diǎn)反應(yīng)器。所描述的兩種催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)可以優(yōu)于傳統(tǒng)的液相反應(yīng)加后續(xù)的分離操作，催化蒸餾柱反應(yīng)器在減少器件、降低成本、排熱效率高(反應(yīng)放出的熱量可能會被混合物蒸發(fā)吸收)，和使平衡移動的能力等方面具有優(yōu)勢。對于多部分分隔的蒸餾塔，如果蒸餾塔的一部分包含催化蒸餾結(jié)構(gòu)，也會用到，在此也叫做“催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)”。在此公開的方法包括任意數(shù)量的反應(yīng)器，包含上流式和下流式的催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)。利用催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)可以防止污染物以及重催化劑毒物在輸送過程中接觸催化齊U。此外，干凈的回流液體會持續(xù)清洗催化區(qū)域。這些因素結(jié)合起來可以維持催化劑的長期有效性。反應(yīng)熱使得液體蒸發(fā)，蒸發(fā)的氣體在塔頂冷凝器冷凝以形成更多的回流液體。分餾柱內(nèi)自然的溫度分布形成了一個(gè)幾乎等溫的催化劑床，而傳統(tǒng)的固定床反應(yīng)器的溫度會升高。一方面，本專利技術(shù)涉及有關(guān)烷基苯的制備方法，其中包含乙基苯和枯烯。苯與某種醇的烷基化反應(yīng)可用以下反應(yīng)表示。苯與其他醇類的烷基化反應(yīng)以類似方式進(jìn)行，產(chǎn)生水和相應(yīng)的烷基化物。苯+甲醇一甲苯+水 (I)苯+乙醇一乙苯+水 (II)苯+異丙醇一枯烯+水 (III)需要時(shí)，甲苯的烷基化反應(yīng)也可以通過相似方法實(shí)現(xiàn)。烷基苯的制備方式是將C1-C8醇和苯輸送到催化蒸餾系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)含有烷基化催化劑的高反應(yīng)區(qū)以及一個(gè)含有烷基轉(zhuǎn)移催化劑(其與烷基化催化劑相同或不同)的低反應(yīng)區(qū)。例如，高反應(yīng)區(qū)可能位于蒸餾塔的精餾區(qū)而低反應(yīng)區(qū)可能位于蒸餾塔的提餾區(qū)。在催化蒸餾反應(yīng)器系統(tǒng)中，至少有一部分苯和醇在塔內(nèi)向上蒸餾，苯與醇在烷基化催化劑表面反應(yīng)廣生燒基苯和水。醇也可能自身反應(yīng)形成燒基釀。另外，燒基苯可能在烷基化催化劑作用下繼續(xù)進(jìn)行烷基化反應(yīng)產(chǎn)生二烷基苯，三烷基苯，或本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：葉明華，闊科·T·潘，馬里奧·J·馬拉斯基諾，加里·G·波德巴拉克，
申請(專利權(quán))人：催化蒸餾技術(shù)公司，
類型：
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